改性尼龍PA66的填充增強(qiáng)改性

     在PA66樹(shù)脂中加入纖維增強(qiáng)材料，不僅可保持PA66樹(shù)脂的耐化學(xué)藥品性，加工性能等優(yōu)點(diǎn)，而且力學(xué)性能，耐熱性能亦可大幅提高，尺寸穩(wěn)定性等也能得到明顯的改善。

     由于玻璃纖維（GF）的比強(qiáng)度和楊氏模量比PA66大10-20倍，線膨脹系數(shù)約為PA66的1/20，吸水率接近于零，且有耐熱和耐化學(xué)藥品性好等特點(diǎn)。增強(qiáng)劑E-玻璃纖維（GF）具有良好的機(jī)械性能，其單絲強(qiáng)度達(dá)到3500N/mm²，彈性模量達(dá)到73000N/mm²，適合于做工程用增強(qiáng)材料。先用硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑對(duì)玻纖表面進(jìn)行處理，否則玻纖與尼龍的界面粘合能較小，容易從尼龍基體中拔出。偶聯(lián)劑通過(guò)與增強(qiáng)材料表面的某些基團(tuán)反應(yīng)，又與基體樹(shù)脂反應(yīng)，在兩者之間形成一個(gè)傳遞應(yīng)力的界面層，增強(qiáng)玻纖與尼龍66之間的粘合強(qiáng)度。研究表明， 玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料在玻纖含量為30%時(shí)，其缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值。含量為15%時(shí)，無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到最小值。需將玻纖含量控制在30%附近，材料的缺口、無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度才會(huì)達(dá)到較理想的值，其拉伸強(qiáng)度也較高。如果在增強(qiáng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行增韌改性，則尼龍66復(fù)合材料的綜合性能會(huì)有更大幅度改善。如在PA66/GF中添加一定量的增韌劑POE，就能保證復(fù)合材料在具有較優(yōu)良的力學(xué)性能的同時(shí)具有較高的沖擊韌性。國(guó)內(nèi)對(duì)GF增強(qiáng)PA66的研究非常活躍，增強(qiáng)PA66中的GF含量逐步提高。國(guó)外對(duì)高GF含量PA66的研究較多，研制出德高GF含量的PA66材料具有高剛性，低吸水性，熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性也有顯著提高。國(guó)內(nèi)對(duì)高GF含量的PA66材料的研究還不多。但也有不錯(cuò)的成果。然而，由于玻纖的纖維粗大，性脆等特點(diǎn)，造成其增強(qiáng)塑料在加工與使用中存在難以克服的缺點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：注塑過(guò)程中玻纖的流動(dòng)性差，在復(fù)雜模具中很難分布均勻，從而在制品中形成機(jī)械強(qiáng)度很低的貧纖維區(qū)；玻纖增強(qiáng)塑料制成的運(yùn)動(dòng)部件因玻纖脆而易引起疲勞開(kāi)裂；玻纖增強(qiáng)塑料制品的表面光潔度差。后三點(diǎn)缺陷對(duì)于常用作受力與運(yùn)動(dòng)部件的玻纖增強(qiáng)尼龍來(lái)說(shuō)尤為突出。

     除玻璃纖維外，還可額選擇碳纖維（CF）、鈦酸鉀晶須等其他增強(qiáng)材料。研究表明，碳纖維增強(qiáng)增韌尼龍66的效果比玻纖更顯著，表現(xiàn)為PA66/GF/POE＞PA66/CF＞PA66/GF，這是因?yàn)樘祭w維是比玻纖更剛性的材料，與PA66基體復(fù)合后，可利用碳纖的高強(qiáng)度以承受應(yīng)力，利用基體的塑性及其與纖維的粘接性以傳遞應(yīng)力。鈦酸鉀晶須是一種新型針狀短纖維，是新一代高性能復(fù)合材料增強(qiáng)劑。用改性劑處理后的鈦酸鉀晶須與尼龍66復(fù)合后會(huì)形成彈性界面層在微裂紋出基體擴(kuò)展到晶須表面時(shí)會(huì)使傳播速率突然變小而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種偏轉(zhuǎn)會(huì)增加材料對(duì)能量的消耗，終止微裂紋繼續(xù)擴(kuò)展。